(19)
(11) EP 0 063 517 A1

(12) DEMANDE DE BREVET EUROPEEN

(43) Date de publication:
27.10.1982  Bulletin  1982/43

(21) Numéro de dépôt: 82400615.9

(22) Date de dépôt:  02.04.1982
(51) Int. Cl.3G01S 3/80, G01S 5/18, G01S 11/00
(84) Etats contractants désignés:
DE GB IT NL

(30) Priorité: 15.04.1981 FR 8107547

(71) Demandeur: THOMSON-CSF
75008 Paris (FR)

(72) Inventeurs:
  • Orieux, François
    F-75360 Paris Cedex 08 (FR)
  • Bertheas, Jean
    F-75360 Paris Cedex 08 (FR)

(74) Mandataire: Desperrier, Jean-Louis et al
THOMSON-CSF SCPI B.P. 329 50, rue Jean-Pierre Timbaud
92402 Courbevoie Cédex
92402 Courbevoie Cédex (FR)


(56) Documents cités: : 
   
       


    (54) Système de télémétrie passive


    (57) Système de télémétrie pour un sous-marin comportant également un système d'écoute passive (3).
    Le système d'écoute passive comporte un circuit de formation de voies (33) dont une voie peut être sélectionnée par un signal VN provenant d'un calculateur de poursuite (31). Deux ensembles de trois hydrophones (R1R2R3) (R'1 R'2 R'3) se trouvent respectivement à bâbord et à tribord du sous-marin. Les signaux fournis par ces récepteurs sont corrélés avec le signal de voie Sv du système d'écoute passive sélectionné fournissant les retards de ces signaux. Un calculateur (40) recevant ces valeurs de retard fournit au calculateur de poursuite les valeurs de l'angle de gisement a et de la distance du bruiteur D.
    Application à la poursuite de cible par des sous-marins.


    Description


    [0001] La présente invention est un système de télémétrie acoustique passive pouvant fournir la direction et la distance d'une source, appelée bruiteur, émettant des signaux sonores. Ces systèmes sont utilisés principalement par les sous-marins et permettent après détection d'un ou plusieurs bruiteurs de les suivre. Ces informations permettent ensuite la commande d'un système d'armes.

    [0002] Il est connu de déterminer la direction et la distance d'un bruiteur, en utilisant 3 récepteurs alignés, généralement équidistants.

    [0003] Les signaux reçus par les récepteurs extrêmes sont appliqués chacun à un circuit de corrélation, qui reçoit par ailleurs le signal du récepteur central. Les deux signaux d'intercorrélation passent chacun par un maximum temporel, qui fournit la valeur algébrique du retard des deux signaux reçus par les récepteurs extrêmes par rapport au signal reçu par le récepteur central.

    [0004] Un circuit de calcul permet de déterminer à partir de ces valeurs de retard la direction et la distance du bruiteur.

    [0005] La précision obtenue pour les paramètres mesurés dépend du rapport entre le signal émis par un bruiteur, dans une certaine bande de fréquence, et la puissance de bruit autre que le signal utile, dans cette même bande de fréquence. Ce rapport est appelé rapport signal sur bruit.

    [0006] Il est connu que pour augmenter le rapport signal sur bruit (S/B) en télémétrie passive acoustique, d'utiliser comme récepteurs un ensemble de capteurs ou hydrophones formant une antenne. Le rapport S/B en sortie de l'antenne se trouve ainsi augmenté du gain d'antenne par rapport au rapport S/B à l'entrée de chaque hydrophone.

    [0007] Par exemple, dans certains systèmes commercialisés, chaque ensemble récepteur est constitué d'antennes, comportant plusieurs colonnes de plusieurs hydrophones chacune. Sur chaque côté du sous-marin, sont ainsi disposés trois ensembles formant antenne couvrant deux secteurs angulaires de 120°, à bâbord et à tribord. Chaque antenne permet de former plusieurs faisceaux directifs.

    [0008] Dans les sous-marins munis d'un système de télémétrie passive, suivant l'art antérieur, est monté généralement en plus, un système d'écoute passive. Les signaux d'écoute passive sont traités pour former des voies angulaires d'une largeur angulaire de quelques degrés et c'est le système d'écoute passive, qui fournit dans ce cas la direction du bruiteur.

    [0009] La nécessité de former des voies à la fois pour le système de télémétrie et pour celui d'écoute passive, présente l'inconvénient d'être d'une grande complexité.

    [0010] Le système de télémétrie selon l'invention, remédie à cet inconvénient par le fait qu'il ne comporte pas de formation de voies à partir des signaux fournis par les récepteurs du système de télémétrie. La diminution du rapport sur bruit, qui en résulte est compensée au moins partiellement, suivant l'invention, par l'utilisation en combinaison des signaux de ces récepteurs et de ceux fournis par le système d'écoute passive, en utilisant les informations de voies préformées directives d'un système d'écoute passive.

    [0011] Brièvement c'est un système de télémétrie passive utilisé notamment en acoustique sous-marine à bord des sous-marins équipés d'un système d'écoute passive à voies préformées directives, comportant au moins trois récepteurs alignés R,, R2, R3, des moyens permettant de mesurer les différences de temps d'arrivée d'un signal produit par au moins un bruiteur situé dans une direction a et à une distance D entre les récepteurs R1, R2 et R2, R 3 soit respectivement Δt12 et Δt23, des moyens permettant de calculer la direction a et la distance D à partir de ces deux différences de temps, des moyens permettant d'assurer la poursuite d'un ou de plusieurs bruiteurs, caractérisé par le fait que, les différences de temps Δt12 et Δt23 sont obtenues en mesurant les retards T1, τ2, τ3 entre d'une part le signal de voie provenant du système d'écoute passive correspondant à la voie de direction la plus proche de celle du bruiteur et d'autre part les signaux provenant du récepteur R1, du récepteur R2 et du récepteur R3 de sorte que Δt12 = τ1 - τ2 et Δt23 = τ2 - τ3.

    [0012] D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre, illustrée par les figures qui représentent :

    - figure 1, le principe d'un télémètre, suivant l'art antérieur ;

    - figure 2, le bloc diagramme, montrant les circuits de traitement de télémétrie, suivant cet art antérieur ;

    - figure 3, le bloc diagramme, montrant le système de télémétrie, suivant l'invention ;

    - figure 4, l'implantation sur un sous-marin de ce système de télémétrie ;

    - figure 5, des signaux de corrélation pour deux bruiteurs ;

    - figures 6 et 7, les circuits de traitement en numérique, du télémètre suivant l'invention ;

    - figure 8, une variante des circuits de traitement par lignes à retard et dispositif à transfert de charge.



    [0013] Les systèmes de télémétrie passive existent depuis les années 50 et sont largement répandus dans le domain de l'acoustique sous-marine. Aux Etats-Unis par exemple, la Société Sperry a développé depuis 1956, la fabrication de systèmes de télémétrie passive destinés aux sous-marins et appelés : "Micropuffs".

    [0014] La figure 1 représente un diagramme explicatif du principe de fonctionnement. On considère 3 récepteurs R1, R2 et R3 alignés. Avantageusement, ces 3 récepteurs sont équidistants de d mais ils peuvent être non équidistants, il suffit que les distances soient connues.

    [0015] Soit un but 1 situé dans une direction repérée par un angle a , mesuré par rapport à l'alignement des récepteurs, ce but 1 constitue une source de bruit qui rayonne dans toutes les directions, et qui est figuré par une série d'ondes circulaires concentriques telle que O. Avec la direction considérée, le front d'onde arrive sur le récepteur RIen premier, puis sur le récepteur R2 avec un retard Δt12 par rapport à l'instant d'arrivée sur R1 et enfin sur le récepteur R3 avec un retard Δt23 par rapport à l'instant d'arrivée sur RZ.

    [0016] On considère ce but 1 comme un point M, et l'on pose R2 M | = D et soit a l'angle que fait la droite R2 M avec la droite R1R2R3.

    [0017] Ces différences de temps d'arrivée sur les récepteurs Δt12, Δt23 permettent d'obtenir la direction repérée par a et la distance D d'après les expressions suivantes obtenues en première approximation :

    et

    où c est la vitesse des ondes.

    [0018] Pour calculer les valeurs de a et D, figure 2, on utilise deux circuits 21 et 22, comportant chacun un corrélateur et un circuit de mesure du temps, correspondant au maximum du signal d'intercorrélation. Ainsi le premier circuit, 21, reçoit les signaux des récepteurs R1 et R2 et fournit le temps de retard Δt12. Le second circuit, 22, reçoit les signaux des récepteurs R2 et R3 et fournit le temps de retard Δt23. Les valeurs de Δt12 et Δt23 sont appliquées au circuit de calcul 23, qui fournit, suivant les relations (1) et (2) les valeurs de a et de D.

    [0019] Les erreurs sur l'angle a et sur la distance D dépendent de l'erreur 6t obtenue sur la mesure de la position temporelle de chaque maximum d'intercorrélation.

    [0020] L'erreur δt obtenue sur les maxima des fonctions d'intercorrélation dépend de la bande A F et du rapport signal sur bruit S/B suivant :

    avec K voisin de 0,5 (3)

    [0021] En acoustique sous-marine ce bruit dépend en particulier de l'état de la mer, du trafic maritime et du bruit propre du porteur.

    [0022] Pour réduire le bruit par rapport à des récepteurs omnidirectionnels, il est connu de remplacer chacun des récepteurs R1, R2 et R3 par un ensemble d'hydrophones, suivi d'une unité de formation de voies angulaires. La corrélation est effectuée entre les voies formées pour le même secteur angulaire, pour chacun des ensembles d'hydrophones.

    [0023] Il est connu que dans ce cas, l'amélioration du rapport signal sur bruit est due au fait, que le bruit à considérer est celui du domaine angulaire d'une voie. Le rapport signal sur bruit est ainsi augmenté du "gain d'antenne".

    [0024] Suivant l'invention on utilise trois simples récepteurs, dont les signaux sont corrélés avec un signal de voie du système d'écoute passive, qui équipe le sous-marin.

    [0025] Pour ce système d'écoute passive plusieurs faisceaux directifs sont formés à partir d'une antenne, de manière à obtenir une surveillance panoramique en gisement (angle dans un plan parallèle à la surface de la mer) dans plusieurs secteurs angulaires adjacents. A chaque faisceau directif correspond un signal de vole angulaire.

    [0026] On utilise un signal de voie (pris en référence) fourni par le système d'écoute passive, pour le corréler avec les trois signaux reçus par les trois récepteurs, formant la base de télémétrie. Les écarts de temps d'arrivée Δt12 et Δt23 sont calculés à partir des positions temporelles τ1, T2 et T3 des maxima des trois fonctions d'intercorrélation par les relations :



    [0027] Si on considère l'intercorrélation de deux signaux dont les rapports signal sur bruit différent de K décibels, le rapport signal sur bruit résultant en sortie d'intercorrélation est augmenté de K/2 décibels.

    [0028] Ainsi, le rapport S/B au niveau des intercorrélations est amélioré par le fait que le signal de voie bénéficie du gain d'antenne du système d'écoute passive. De plus, on améliore la télémétrie en présence de plusieurs bruiteurs.

    [0029] La figure 3 représente schématiquement le système de télémétrie passive selon l'invention.

    [0030] Ce système est par exemple monté sur un sous-marin comme indiqué par la figure 4. Deux bases de trois récepteurs alignés R'1, R'2, R'3 et R1, R2, R3 sont montées de chaque côté, à bâbord et à tribord, sur la longueur maximum, de manière à obtenir une longueur de chaque base de télémétrie aussi grande que possible ; leur alignement est parallèle à l'axe du sous-marin porteur, et l'angle a est le gisement. Si les récepteurs sont équidistants, la longueur de chaque base est égale à 2d.

    [0031] Sur la figure 4, on a représenté une antenne d'écoute passive 30 de forme cylindrique et située à l'avant du sous-marin.

    [0032] Les systèmes de télémétrie permettent en général, d'effectuer la poursuite d'un ou plusieurs buts. Un calculateur de poursuite 31 fournit des données d'exploitation nécessaires à l'opérateur (figure 3). Ce calculateur de poursuite 31 reçoit les informations de cap et de vitesse du sous-marin V.

    [0033] Selon l'invention, le système de télémétrie proprement dit est utilisé en combinaison avec le système d'écoute passive. Ce dernier représenté par l'ensemble 3 comporte principalement l'antenne panoramique 30 par exemple cylindrique, et les circuits de formation de voies 33.

    [0034] Les signaux reçus par les trois récepteurs RI, R2 et R3 de la base de télémétrie tribord ou R'1, R'2 et R'3 de la base de télémétrie bâbord sont amplifiés, filtrés dans la bande d'écoute du système d'écoute passive, et régulés par contrôle automatique de gain (CAG) dans l'ensemble de prétraitement 34.

    [0035] Un circuit 35 permettant de sélectionner un signal de voie S parmi l'ensemble des signaux de voies du système d'écoute passive est connecté en sortie des circuits de formation de voies 33. Ce circuit 35 reçoit du calculateur de poursuite, une adresse de voie W déterminée à partir du gisement a du but poursuivi.

    [0036] Le gisement a du but est fourni par le calculateur de poursuite 31 à un circuit 36, qui commande le choix d'une des deux bases de télémétrie, bâbord ou tribord, suivant la valeur de a.

    [0037] La valeur du gisement a est également fournie à un circuit 37 qui calcule les retards dits "grossiers"

    ,

    ,

    à partir de la valeur de et des données géométriques des antennes. Ces retards estiment grossièrement les retards entre le signal de voie Sv pour la direction α et les trois récepteurs de la base.

    [0038] La formation des voies angulaires est obtenue par traitement des N signaux reçus par N colonnes, parmi les M colonnes formant l'antenne, avec N <M.

    [0039] Des lignes à retard permettent d'annuler pour un angle de gisement a les avances de ces N signaux par rapport à un point de référence MV (figure 4). Ce point MV varie pour les différentes voies formées.

    [0040] Si x B et yB sont les projections du vecteur MV R1 sur des axes x et y, où l'axe x est parallèle à l'axe du sous-marin et l'axe y perpendiculaire à l'axe x et horizontal, et en se reportant à la figure 4, le retard

    entre le signal de R1 est égal à

    cos α +

    sin a,où c est la vitesse du son dans l'eau.

    [0041] Les valeurs xB et y B sont fonction également de l'angle a .

    et τG3 sont donnés par les relations :



    [0042] Le système comporte un ensemble 38 mettant en oeuvre le calcul des trois fonctions d'intercorrélation entre le signal de voie Sv et chacun des trois signaux prétraités provenant des récepteurs R1, R2 et R3 où R'1R'2 et R'3.

    [0043] Sur la figure 3, on a représenté l'ensemble 38 comprenant trois dispositifs corrélateurs 381, 382, 383, recevant sur une entrée les signaux de sortie de l'ensemble de prétraitement 34 et sur l'autre entrée, le signal de voie Sv sélectionné par le circuit 35. Les valeurs des retards "grossiers"

    ,

    et

    sont introduites au niveau des corrélateurs, de manière à recaler les signaux autour de ces retards. Ainsi, les intercorrélations sont calculées dans une plage de retards, ±

    , plus faible correspondant à l'incertitude sur l'angle a et sur le site d'arrivée des rayons sonores, les différences entre

    ,

    et

    n'intervenant plus.

    [0044] Les trois fonctions d'intercorrélation C1, C2 et C3, ainsi calculées autour des retards "grossiers", sont envoyées dans un circuit de mesure 39 des retards "fins"

    ,

    ,

    , du signal sur les trois récepteurs R1, R2 et R3, par rapport au signal de voie Sv. Ce circuit 39 met en oeuvre la recherche de la position temporelle du maximum de chaque fonction d'intercorrélation.

    [0045] Les retards Tl, τ2, T3 des signaux reçus par les 3 récepteurs par rapport au signal de voie S sont alors donnés par τ. =

    +

    , où i = 1, 2, 3.

    [0046] Les écarts de temps d'arrivée sur les trois récepteurs Δt12 et Δt23 sont donnés par les relations (4) et (5).

    [0047] Par conséquent, le calculateur 40 qui reçoit les valeurs des retards "fins" et des retards "grossiers", met en oeuvre le calcul d'un gisement αo et d'une distance D 0 suivant les expressions (1) et (2).

    [0048] Plusieurs valeurs du gisement αo et de la distance Do sont ensuite transmises au calculateur de poursuite 31. Ce calculateur met en oeuvre le filtrage et l'intégration des données d'angle et de distance en tenant compte du cap et de la vitesse du porteur, par exemple en utilisant l'algorithme de Kalman. Il fournit en particulier le gisement a du bruiteur, calculé à partir de plusieurs valeurs de gisement, αo et la distance D à partir de plusieurs valeurs de D . 0

    [0049] L'opérateur initialise en I, la poursuite au .niveau du calculateur de poursuite 31, à partir des indications du système d'écoute passive. Ainsi pour un bruiteur situé dans une voie dont la direction correspond à αV, l'opérateur envoie un calculateur de poursuite 31, cette valeur αV, qui constitue la valeur initiale de α

    [0050] Les systèmes d'écoute passive possèdent en général un grand gain d'antenne de manière à augmenter le rapport signal à bruit en sortie. En effet, de par leur destination, ces systèmes doivent être sensibles.

    [0051] Il est connu que si l'on utilise pour former une voie, un nombre N de récepteurs distants d'au moins une demi-longueur d'onde λ/2, correspondant à la fréquence centrale de la bande d'écoute, le gain d'antenne est de l'ordre de N.

    [0052] D'après les considérations précédentes sur le rapport signal sur bruit du signal d'intercorrélation, on comprendra, que le système selon l'invention permet d'améliorer la précision des mesures d'angle et de direction en bénéficiant du gain d'antenne du système d'écoute passive.

    [0053] De plus, le système selon l'invention permet d'améliorer la télémétrie en présence de plusieurs bruiteurs. Sur la figure 5, on voit la fonction d'intercorrélation courbe

    , obtenue avec deux récepteurs peu directifs en présence de deux bruiteurs. Ils sont reçus avec des niveaux très différents

    ou

    et leurs directions a 1 et a ne sont pas séparables par la directivité des deux récepteurs qui est large. On voit que le niveau résiduel du maximum d'intercorrélation

    relatif au bruiteur le plus fort masque le maximum d'intercorrélation du bruiteur le plus faible

    . 2

    [0054] En revanche, sur la figure 5, on a représenté également la fonction d'intercorrélation Ci(2) obtenue avec ces mêmes deux bruiteurs entre un signal de voie dont la directivité a une largeur angulaire inférieure à |α1 - a2 |et un récepteur peu directif. On voit que le niveau résiduel du maximum d'interconnexion relatif au bruiteur le plus fort

    est attenué par la fonction de directivité de la voie axée dans la direction α2, permettant d'améliorer la télémétrie du bruiteur plus faible.

    [0055] L'antenne d'écoute passive est, par exemple, un cylindre de l'ordre de 2 mètres de diamètre, comportant sur son pourtour plusieurs dizaines de colonnes d'hydrophones équidistants, placées devant un réflecteur. Une voie est formée à partir de 24 colonnes et le gain d'antenne en gisement est de l'ordre de 17 décibels.

    [0056] Chaque récepteur de télémétrie est formé, par exemple, d'une seule colonne d'hydrophones placée devant un réflecteur. On obtient un faisceau directif en site (angle dans le plan vertical) tandis qu'en gisement, l'angle d'ouverture est de l'ordre de 150°, ce qui conduit à un gain d'antenne en gisement d'environ 3 dB.

    [0057] On a donc K de l'ordre de 14 décibels et d'après les enseignements précédents, le système de télémétrie proposé permet d'obtenir un rapport signal à bruit au niveau des intercorrélations supérieur de 7 dB, au rapport signal à bruit qui serait obtenu avec deux récepteurs formés d'une colonne d'hydrophones placée devant un réflecteur. Pour obtenir un rapport signal à bruit identique avec un système de télémétrie classique, chaque récepteur doit être une antenne dont le gain en gisement est de 7 dB, ce qui entraine l'utilisation de plusieurs colonnes d'hydrophones et la formation de voies directives.

    [0058] Une réalisation préférée de l'invention utilise les techniques numériques. La figure 6 représente un exemple de réalisation des circuits qui mettent en oeuvre les intercorrélations et la mesure des retards T1, T T 2' 3.

    [0059] Le fonctionnement du système est sous contrôle d'un signal d'horloge H fourni par un générateur non représenté et il se déroule suivant des cycles de calculs successifs, chaque cycle fournissant une valeur de la direction et une valeur de la distance D d'un bruiteur poursuivi. Le cycle de calcul démarre à l'instant, où l'adresse de la voie du système d'écoute passive W et la valeur de l'angle a sont fournies au système, par le calculateur de poursuite 31 de la figure 3.

    [0060] Les coordonnées xB et yB étant fonction de la voie sont stockées sous la forme réduite

    et

    dans la mémoire 64 dont la lecture est commandée par le numéro de la voie W.

    [0061] Un circuit 610, par exemple une mémoire programmée recevant les valeurs de l'angle α, fournit les valeurs de sinα et de cos α, qui sont multipliés dans les circuits multiplicateurs 612 et 611 par yB/c, xB/c, puis les résultats partiels sont additionnés par un circuit 614 pour donner le retard grossier

    . Le retard

    est obtenu par l'additionneur 615 en ajoutant à

    la quantité d c cos α, puis

    est obtenu par l'additionneur 616 en ajoutant à

    la même quantité

    cos α, La valeur

    étant fournie par une mémoire 620. Un circuit multiplicateur 613 reçoit les valeurs de

    et cos α.

    [0062] Les retards

    ,

    ,

    ainsi obtenus sont stockés dans une mémoire tampon 65.

    [0063] Par ailleurs, les signaux reçus par les récepteurs R1, R2 et R3, et prétraités, sont échantillonnés par les convertisseurs analogiques-numériques 61.1,61.2 et 61.3 et stockés dans des mémoires numériques 62.1, 62.2 et 62.3. Egalement, le signal de voie Sv sélectionné par le circuit 35 est stocké dans une mémoire numérique 67. Notons que dans les systèmes d'écoute passive modernes, les signaux de voies sont déjà fournis sous forme numérique. Chaque intercorrélation est calculée sur une durée de signal T grande devant le retard maximum obtenu dans la direction la plus inclinée.

    [0064] Les signaux des trois récepteurs S1, S2 et S3 sont stockés dans les mémoires telles que 62.i sur une tranche de durée plus grande que T. Un calcul d'adresses des échantillons lus dans ces mémoires est effectué dans le circuit 63, qui reçoit les valeurs des retards grossiers

    . Cet adressage permet de lire dans chaque mémoire une tranche de signal S. de durée T, décalée par rapport à la tranche T du signal Sv du retard

    .

    [0065] Le calculateur 66 met en oeuvre le calcul de la fonction d'intercorrélation entre chaque signal Si et le signal Sv sur une plage de retard ±

    . A chaque décalage T, il effectue le produit des échantillons correspondant à la durée T et fournissant ainsi un "point" de la fonction d'intercorrélation :

    à l'instant to, t étant le temps.

    [0066] A chaque fois qu'un point de la fonction d'intercorrélation est calculé, il est envoyé dans un ensemble de circuits tel que 68.i (figure 7) mettant en oeuvre la mesure du retard fin

    . Chaque point est comparé dans un comparateur 70.i au point de valeur la plus grande à cet instant stocké dans une mémoire tampon 69.i. Cette mémoire tampon ainsi qu'un circuit de comptage et de totalisation 71.i des périodes d'horloge H sont commandés par le résultat de la comparaison. Lorsque tous les points d'une fonction ont été calculés, le compteur totalisateur 71.i fournit une estimation quantifiée de

    Le pas de quantification en Test égal au pas d'échantillonnage temporel des signaux Sv et Si. La valeur finale de

    est obtenue par interpolation en utilisant les échantillons de la fonction d'intercorrélation autour du maximum trouvé. Le retard grossier correspondant

    est additionné au retard fin

    dans le circuit 72.i, pour fournir la valeur du retard τi qui est envoyée dans le calculateur 80.

    [0067] Cet exemple de réalisation n'est pas limitatif. Ainsi, suivant un mode de réalisation préféré, le calculateur 66 et l'ensemble de circuits 68.i constituent un seul calculateur. De plus, suivant le nombre de mémoires, d'opérateurs, et de moyens d'entrée-sortie, ce calculateur peut calculer soit séquentiellement soit simultanément les trois retards T1, τ2, τ3. Avantageusement, ce calculateur est un circuit microprocesseur, convenablement programmé.

    [0068] Suivant un autre mode de réalisation, le calculateur 66, l'ensemble de circuits 68.i et le calculateur 80 sont constitués par un seul circuit microprocesseur.

    [0069] Une variante de réalisation suivant l'invention est montrée par la figure 8, les signaux des récepteurs R1, R2, R3 prétraités dans les circuits 34 sont retardés analogiquement dans des lignes à retard à prises 75.1, 75.2 et 75.3 dont le choix de la prise de sortie est commandé à partir des retards grossiers

    préalablement déterminés. Chaque signal Si convenablement retardé est ensuite corrélé avec le signal de voie Sv dans un corrélateur réalisé avec des circuits à transfert de charge 76.1, 76.2 et 76.3, dont le fonctionnement est analogue à un registre à décalage et permettant de réaliser un filtre transversal dont les prises sont pondérées par des échantil-Ions du signal S .


    Revendications

    1.Système de télémétrie passive, pour l'acoustique sous-marine, notamment pour des sous-marins, équipés d'un système d'écoute passive (3) à ,voies préformées directives pour la détection d'au moins un bruiteur d'angle de gisement α, et de distance D. Ce système de télémétrie comportant au moins trois récepteurs alignés R1, R2 et R3 recevant les signaux produits par les bruiteurs ainsi que des moyens pour déterminer le retard Δt12 du signal reçu par le récepteur R2 par rapport à celui du récepteur R1, ainsi que le retard Δt23 du signal reçu par le récepteur R2 par rapport à celui du récepteur R3, ce système comportant également des moyens (40) pour calculer à partir des valeurs Δt12 et Δt23 les valeurs de a et de D et des moyens (31) permettant la poursuite d'un ou plusieurs bruiteurs, caractérisé par le fait que les différences de temps Δt12 et Δt13 sont obtenues en mesurant les retards τ1, τ2, T3, entre d'une part le signal de voie provenant du système d'écoute passive (3) correspondant à la voie de direction la plus proche de celle du bruiteur et d'autre part les signaux provenant du récepteur R1, du récepteur R2 et du récepteur R3 de sorte que Δt12 = τ12 et Δt23 = T2- τ3.
     
    2. Système de télémétrie selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les retards τ1, τ2 et τ3 sont obtenus en calculant les trois fonctions d'intercorrélation entre le signal de voie du système d'écoute passive et les trois signaux provenant des trois récepteurs R1, R2 et R3.
     
    3. Système de télémétrie suivant la revendication 2, caractérisé par le fait qu'une des voies du système d'écoute passive (3) est sélectionnée par un circuit de sélection (35) commandé par le calculateur de poursuite (31), que ce calculateur de poursuite (31) reçoit les informations de cap (0), de vitesse du sous-marin (V) ainsi que plusieurs valeurs du gisement αo et la distance Do du bruiteur, calculés par un calculateur (40), ce calculateur recevant les valeurs de retards des signaux reçus par les récepteurs R1, R2 et R3 par rapport au signal de voie Sv fourni par le système d'écoute passive (3).
     
    4. Système de télémétrie suivant les revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que le calculateur de poursuite (31) fournit la valeur du gisement a et la distance D ainsi qu'un signal W qui est appliqué à un circuit de sélection (35), qui reçoit les signaux de voies du système d'écoute passive (3) et qui sélectionne une des voies Sv à partir de l'angle de gisement a et que les signaux fournis par les récepteurs R1, R2 et R3 sont filtrés et traités dans un circuit (34) et appliqués à des corrélateurs (381, 382, 383), ces corrélateurs recevant par ailleurs le signal de voie Sv, et fournissant les fonctions d'intercorrélation (C,, C2, C3) appliquées au circuit de calcul des retards (39).
     
    5. Système de télémétrie suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le sous-marin comporte deux ensembles de trois récepteurs (R1R2R3), (R'1R'2R'3) l'un à bâbord, l'autre à tribord du sous-marin, la sélection des deux ensembles étant commandée par le calculateur de poursuite (31).
     
    6. Système de télémétrie suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à partir des valeurs de l'angle de gisement a fourni par le calculateur de poursuite (31) et le signal de sélection de voie W sont calculées des valeurs dites grossières

    ,

    ,

    , des retards des signaux reçus par les récepteurs R1, R2 et R3, par rapport au signal de voie sélectionné W et que les signaux fournis par les récepteurs R1, R2 et R3 sont numérisés et mis en rr.émoire dans les mémoires (62.1, 62.2, 62.3), la lecture de ces mémoires étant commandée par un circuit (63) qui reçoit les valeurs de retards grossiers Gl, G2 et G3 et que les signaux lus dans ces mémoires (S1, S2, S3) sont appliquées à un calculateur de corrélation (66) recevant par ailleurs les valeurs numérisées du signal de voie Sv et qu'à partir des valeurs des fonctions d'intercorrélation (C1, C2, C3), des circuits de calcul (68.1, 68.2, 68.3) fournissent des retards "dits fins"

    ,

    ,

    qui ajoutés aux retards grossiers

    ,

    ,

    fournissent les retards qui appliqués à un calculateur (80) fournissent les valeurs de l'angle de gisement αo et d'une distance Do du bruiteur (1).
     
    7. Système de télémétrie suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les signaux d'intercorrélation (C1, C2, C3) entre les signaux reçus par les récepteurs R1, R2 et R3 avec un signal de voie Sv est obtenu par des dispositifs à transfert de charges (76.1, 76.2, 76.3) précédé par des lignes à retard variables (75.1, 75.2, 75.3) qui reçoivent par ailleurs des signaux de commande de retard (

    ,

    ,

    ) élaboré à partir du signal de voie et de l'angle de gisement α.
     
    8. Système de télémétrie suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que le système d'écoute passive (3) comporte une antenne (30), composée de plusieurs colonnes d'hydrophones, les signaux de ces colonnes étant appliqués en circuit de formation de voies (33).
     
    9. Système de télémétrie suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que le calculateur de poursuite (31) fournit une valeur initiale de l'angle - de gisement égale à la direction en gisement αV de la voie dans laquelle le bruiteur est détecté.
     




    Dessins






















    Rapport de recherche